En casa lo vemos casi sin pensar. Cambiamos la batería del coche cuando falla y tiramos envases, textiles o espumas que ya no sirven. El problema es que esos dos residuos, el ácido de la batería y muchos plásticos, suelen acabar neutralizados, incinerados o en vertedero, con un coste ambiental nada pequeño.
Un equipo de la Universidad de Cambridge ha presentado una alternativa que junta dos quebraderos de cabeza en un solo proceso. Han diseñado un reactor que funciona con luz solar y usa ácido recuperado de baterías de automóvil para descomponer plásticos complicados y transformarlos en hidrógeno y ácido acético (un compuesto industrial muy usado). Los resultados se han publicado en la revista científica Joule y, de momento, se han validado en laboratorio.
Dos residuos que hoy no encajan bien
La producción mundial de plástico supera los 400 millones de toneladas al año y solo alrededor del 18 por ciento se recicla. El resto se quema, se deposita en vertederos o termina escapándose a los ecosistemas. En la práctica, eso significa que una parte importante de lo que usamos a diario tiene una salida poco circular.
Con las baterías de coche pasa algo parecido, aunque por un camino distinto. En las baterías de plomo y ácido se recupera el plomo para su reventa, pero el ácido suele neutralizarse y desecharse. Estas baterías pueden contener entre un 20 y un 40 por ciento de ácido en volumen, así que el “remanente” no es precisamente simbólico.
La clave está en tolerar el ácido
Muchos procesos de reciclaje químico funcionan, pero suelen exigir energía, reactivos y equipos que encarecen la operación. Por eso llama la atención una idea que, sobre el papel, parecía incompatible con la química solar. El profesor Erwin Reisner, que lideró el trabajo, lo resume así, «el descubrimiento fue casi accidental».
Reisner pone el foco en un detalle que lo cambia todo. «Solíamos pensar que el ácido estaba totalmente prohibido en estos sistemas alimentados por energía solar, porque lo disolvería todo. Pero nuestro catalizador no lo hizo, y de repente se abrió un mundo completamente nuevo de reacciones». La pieza central es un fotocatalizador robusto, capaz de trabajar en un entorno corrosivo sin perder actividad.
Del plástico al hidrógeno en dos pasos
El método se apoya en una secuencia fácil de seguir. Primero, los residuos plásticos se tratan con el ácido recuperado de las baterías, lo que ayuda a romper las largas cadenas de polímeros en “bloques” más simples, como el etilenglicol. Después, cuando esa mezcla se expone a la luz solar en el reactor, el fotocatalizador convierte esos compuestos en hidrógeno y ácido acético, que es la base del vinagre.
Lo interesante es que funciona con plásticos que hoy dan dolores de cabeza. El equipo menciona botellas de bebidas, textiles de nailon y espumas de poliuretano, materiales que no siempre tienen una vía de reciclaje sencilla cuando llegan mezclados o contaminados. Esto apunta justo a la fracción “incómoda” que suele acabar donde no queremos.
Qué han conseguido en el laboratorio
En las pruebas, el reactor generó altos rendimientos de hidrógeno y produjo ácido acético con alta selectividad. En ensayos de estabilidad, el sistema se mantuvo activo alrededor de 11 días, y el equipo también reporta que funcionó más de 260 horas sin pérdida de rendimiento. Para un dispositivo que trabaja con medios corrosivos, no es un detalle menor.
El artículo científico aporta números para aterrizar el resultado. Bajo una irradiación solar estándar de laboratorio, se obtuvo alrededor de 0,35 milimoles de hidrógeno por gramo de catalizador a partir de PET. En 24 horas, el nailon 66 y el poliuretano también dieron producción de hidrógeno, con valores reportados de aproximadamente 1,0 y 4,2 milimoles por gramo de catalizador, respectivamente, además de una selectividad hacia ácido acético cercana al 89 por ciento.
Por qué esto importa para el reciclaje y el hidrógeno
El hidrógeno está en todas las conversaciones sobre energía, pero no todo el hidrógeno es igual. Si se produce a partir de combustibles fósiles, su huella climática puede ser alta, y ahí es donde muchas promesas se desinflan. En cambio, un proceso que use luz solar y residuos como materia prima tiene más opciones de encajar en una transición energética con sentido, incluso pensando en esa factura de la luz que no deja de preocupar.
Los investigadores sostienen que su enfoque podría reducir costes en un orden de magnitud frente a otras rutas de fotorreforma. La razón es bastante práctica, el ácido permite aumentar las tasas de producción de hidrógeno y, además, puede reutilizarse en lugar de consumirse o desperdiciarse. Esto no reemplaza al reciclaje mecánico cuando funciona bien, pero sí abre una puerta para residuos que hoy son un callejón sin salida.
Lo que hay que tener en cuenta antes de celebrar
Como casi siempre en ciencia aplicada, el salto entre un resultado sólido y una tecnología industrial es donde se juega la partida. Kay Kwarteng, primera firmante del estudio, lo expresa con realismo. «Aunque todavía quedan desafíos, como garantizar que los reactores puedan soportar condiciones corrosivas, la química fundamental es sólida».
El propio equipo insiste en que esto no sustituirá al reciclaje convencional, al menos en el corto plazo. La idea es complementar, sobre todo para plásticos mezclados o sucios que hoy no tienen una ruta viable de reutilización. Y hay una pregunta inevitable, cómo se diseñan reactores que funcionen de forma continua, con seguridad, manejando ácidos y generando hidrógeno que luego hay que almacenar y transportar.
Próximos pasos y camino al mercado
El grupo de Cambridge plantea llevar el proceso más allá del laboratorio con apoyo de Cambridge Enterprise, el brazo de innovación de la universidad, y una cuenta de aceleración de impacto de UKRI. Detrás hay financiación de entidades como Cambridge Trust, la Royal Academy of Engineering, Leverhulme Trust, Isaac Newton Trust y el consejo británico de investigación EPSRC, dentro de UK Research and Innovation (UKRI).
En el fondo, lo que se busca ahora es demostrar que la idea funciona con residuos reales y en volúmenes relevantes. Si ese paso sale bien, el proceso podría convertirse en una herramienta más dentro del abanico de soluciones, no la única, para reducir vertederos y aprovechar mejor recursos que hoy tratamos como un problema.
El estudio científico ha sido publicado en Joule y puede consultarse en el repositorio oficial de la Universidad de Cambridge (versión aceptada).
